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偏微分方程式何故何スレッド2

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0001|д゚)NGNG
1 名前:ラス・ヘルマンダー[] 投稿日:03/05/11 23:57
偏微分方程式について語ろう


前スレ

偏微分方程式何故何スレッド
http://science3.2ch.net/test/read.cgi/math/1052665053/
0550132人目の素数さん2009/10/05(月) 23:55:43
>>549 ???
0551132人目の素数さん2009/10/05(月) 23:59:02
非線形は学部レベルでも書けるが,線形は無理.
0552132人目の素数さん2009/10/06(火) 00:00:43
「アカポスゲット」って、数学板を簡単に荒らせる魔法の呪文
0553132人目の素数さん2009/10/09(金) 18:48:01
偏微分は楽だとして、それは横においといて
この分野をもっと進化させてやるって気持ちになったりはしないのか
0554132人目の素数さん2009/10/10(土) 14:42:35
秀レディンガーって韻がカッコイイ
0555132人目の素数さん2009/10/10(土) 18:31:21
そもそも数学というコップの中で
どの分野が深いとか楽とか論点が違うかと
どの分野にも深い成果も浅い成果もある

0556132人目の素数さん2009/10/12(月) 20:50:28
岩波基礎数学の「非線型発展方程式」(1977年)読むと
>第5章は非線型の補間空間(正確には補間クラス)の解説である.まだ一般に普
>及していないこの最新の理論を敢えて採り上げたのは,現状はともあれ将来にお
>いては,この理論が解析学の基本的な常識の一つになって欲しいとする著者達の
>願望を表したものである.
とあるけどそれから30年以上経った今どれだけ重要になったんですか
0557132人目の素数さん2009/10/12(月) 21:19:27
>>556
http://en.wikipedia.org/wiki/Complex_interpolation みたいな話?
0558132人目の素数さん2009/10/12(月) 21:30:34
高村死亡
小西脳死状態
0559132人目の素数さん2009/10/12(月) 23:19:45
発展方程式なんざあ、若い人はやらんだろw
0560132人目の素数さん2009/10/13(火) 01:09:15
若者はハッテン挿入式だな
0561132人目の素数さん2009/11/28(土) 14:28:29
水滴を球形とみなして、完全に蒸発してなくなる時刻を求める問題です。
条件として、
・水滴は表面積に比例して蒸発する。
・t=0で半径はr0
・t=t1(>0)で半径はr1(<r0)
があります。

解答解説には
�@時刻tでの水滴の半径をr(t)とし、tからt+�冲の間に減った量は(4π/3){r^3(t)-r^3(t+�冲)}
�A蒸発した量は、4kπr^2(t)�冲
�B方程式はdr/dt=-k
とあるのですが、この�Bがなぜ出てくるのか分かりません。

私が計算すると、題意から�@=�Aなので

(4π/3){r^3(t)-r^3(t+�冲)}=4kπr^2(t)�冲

両辺を(4π/3)�冲で割って
{r^3(t)-r^3(t+�冲)}/�冲=3kr^2(t)

�冲→0の極限をとって
-dr/dt=3kr^2(t)
dr/dt=-3kr^2(t)

となり、-3r^2(t)が残ってしまいます。

どこがおかしいのでしょうか?
教えて頂ければ助かります。
0562132人目の素数さん2009/11/28(土) 15:35:08
>>561

>{r^3(t)-r^3(t+�冲)}/�冲=3kr^2(t)
>
>�冲→0の極限をとって
>-dr/dt=3kr^2(t)

最後の行の左辺がおかしい
-r^3(t) という関数の微分になるはずだろ?
0563132人目の素数さん2009/11/28(土) 16:22:46
>>562

分かりました。

極限を取ったあとが
(dr/dt)・{-r^3(t)}'=3kr^2(t)
になって
(dr/dt)・{-3r^2(t)}=3kr^2(t)
dr/dt=-k
になりました。

すっきり解決しました。
ありがとうございましたm(__)m
0564132人目の素数さん2009/12/17(木) 17:50:29
非粘性バーガース方程式について詳しく説明してる書籍ありませんか?レポートで必要なんですが
0565132人目の素数さん2009/12/18(金) 21:08:07
>>564
Ut + UUx = 0 のこと?
0566132人目の素数さん2009/12/19(土) 11:05:32
>>565
そうです、
0567132人目の素数さん2009/12/19(土) 12:56:23
>>566
特性曲線の方法で一階の偏微分方程式を扱っている本ならたいてい載ってるよ.たとえば

偏微分方程式 (理工学者が書いた数学の本): 神部 勉 ←絶版らしい

とか、読みづらいけど読みやすい※。最近の本では一階の理論は端折ってることが多いから、
図書館や古本屋で一階の理論を扱ってそうな本を目次から探すといいかもね。

※特性曲線の方法自体、普通に理工系で扱う偏微分方程式の流儀とけっこう違うので
なかなか慣れにくいために読みづらい。フーリエ変換してどうこう、といううより編み細工でちまちま
解を作るような方法なんだよね。ちなみに、たいていの初期値で Ut + UUx = 0 は、二箇所から
出た織物の線がブッちがうような破綻した形を(有限時間で)与えますよ.結論から言うと.
0568132人目の素数さん2009/12/19(土) 18:25:28
ありがとうございます。根気よく探してみます。
0569132人目の素数さん2009/12/19(土) 22:28:26
一般論はともかく、非粘性バーガース程度なら簡単な話.以下で概略を説明しますが、レポートにするには
ある程度の手直しが必要でしょう.それは自分でやってください.


まず、U(t, x)が初期値 U_0(x) = U(0, x) の元で Ut+UUx = 0 を満たすとします.解の一意性は片付いたことに
して話を先に進めます.

さて、時間 t とパラメータξを持つ関数 φ_ξ(t) が、次の条件(P)を満たすようにように与えられたとしましょう.
(この辺が突飛かもね.)

■条件(P):   (d/dt) U(t, φ_ξ(t)) = 0, φ_ξ(0) = ξ.

(つまり F(t, φ_ξ(t)) は時間に依らない定数で、t=0 では U(0, ξ) を通っています.)

さて、以下の様に考えます (添え字のξはしばらく省きます):

(d/dt) U(t, φ_ξ(t)) = 0 ⇔ Ut(…) + Ux(…) φ'(t) = 0

Ut(…) = -U(…)Ux(…) だから

⇔ Ux(…) φ'(t) = U(…) Ux(…).

よって φ'(t) = U(t, φ(t)) .ところで、条件(P)より U(t, φ(t)) は時間に関して const. だったので、
結局

φ'(t) = U(t, φ(t)) = U(0, φ(0)) = U_0(φ(0)) = U_0(ξ).

続きます.
0570132人目の素数さん2009/12/19(土) 22:43:47
>>569
続きです.

よって、φ_ξ(t) はキチンと解けて、

φ_ξ(t) = φ_ξ(0) + ∫(φ'_ξ(s)) ds = ξ+ U_0(ξ) t

となります.


さて、話は飛びますが初期条件 U_0(x) で、xに対して「減少」してるところがあったとしましょう.つまり、

x1 < x2 であって、U_0(x1) > U_0(x2) となっているところです.すると、

φ1(t) = x1 + U_0(x1) t, φ2(t) = x2 + U_0(x2) t ですから、

  t* : = (x2 - x1) / (U_0(x1) - U_0(x2))

において φ1(t*) = φ2(t*) となりますね.よって

U(t*, φ1(t*)) = U(t*, φ2(t*)) となるわけですが、
そもそも U(t, φ_ξ(t)) = const = U_0(ξ) ということだったのですから、これは

x* := φ1(t*) = φ2(t*) とすると

U(t*, x*) = x1 かつ U(t*, x*) = x2 を意味することになります.どうしてこんなことになるかというのは、
絵を描いてみるといいです.

まあ以上が概略です.細かい話は専門書でどうぞ.
0571132人目の素数さん2009/12/19(土) 22:47:30
わざわざありがとうございます。なんとかレポート書けそうです。
本当にありがとうございました!
0572132人目の素数さん2010/01/17(日) 12:35:13
五年三十三日十五時間。
0573132人目の素数さん2010/01/18(月) 06:45:05
猫の荒らしなし、と。
0574132人目の素数さん2010/01/29(金) 07:47:06
鳩山とは?
鳩山さんの面白さは宇宙人であるところにあって、数学ができる宇宙人です。彼は工学部出身でオペレーションズ・リサーチを専攻していました。
つまり、何かの作戦を行なう時にどのようにものをもってきて、兵力を配置すればよいのかという事を研究していたのです。
したがって、彼はいわゆる微分法で言うところの偏微分=ラウンド・ディーが解る人なのです。要するに、「大きいところでは沖縄はこのように動きます」、
或いは「事業仕分けにおいて蓮舫さん等が頑張っているところにはこのような意味合いがある」、
更に「羽毛田さんと小沢さんが喧嘩を始めた事にはこのような意味合いがある」。
つまり、これらがちょこちょこ動いたらどのようになるのかという形、これの全体の連立方程式や微分方程式を組むことが出来る人なのです。
彼は最初からこのようなことしか考えていません。自分のことしか考えていません。ゲーム感覚は凄く強いと思います。
したがって、鈴木宗男さんと組むというあたりが普通の感覚の人ではないということです。
何故かと言うと、前々回の選挙において、鈴木宗男さんは鳩山さんをくみ取ってやろうと思って、地元の財閥の岩倉さんという人を立てて、2bO00票くらいbワでに迫りましbス。そのような不倶戴天の敵なので普通であればこのような人とは絶対に組みません。
しかし、力がある者とは誰とでも握るという発想なのです。
0575猫は淫獣 ◆ghclfYsc82 2010/01/29(金) 08:27:46
>>573
私は偏微分方程式みたいな解析学には全く手も足も出ないんですよ。
ホンマに一切何も勉強した事がアリマセンし、ソレに興味も全くな
いんですワ。もし何かの理由で必要に迫られたら勉強するんでしょ
うけど。そやしとても残念なんですワ、今のところは。つまり偏微
分方程式に関しては私は「動機が全くない」という事です。

まあ偏微分方程式が応用数学という認識は必ずしも正しくはないん
でしょうけど、でも私は応用数学には徹底して興味がアリマセンし
ね、まあソレでも微分幾何学とかにちゃんと興味が持てれば偏微分
方程式論は必要不可欠になりますよね。なのでまあ「数学の勉強が
足らない」という事になります。

私はもっと数学をちゃんと勉強してから出直しませんとね。

猫
0576132人目の素数さん2010/01/29(金) 08:40:37
溝畑を読んで応用数学だと思う奴がどこにおるか
0577猫は淫獣 ◆ghclfYsc82 2010/01/29(金) 09:24:46
>>576
もし「応用という観点」を微塵も感じさせない解析学の出版物
があれば、ソレが一番素晴らしいんですけどね。

猫
0578132人目の素数さん2010/01/29(金) 11:48:11
ド・ラーム理論とかって解析学の道具に代数的な意味をあたえてるよね。
0579猫は淫獣 ◆ghclfYsc82 2010/01/29(金) 17:25:09
バウンダリー・オペレーターという幾何学的な意味をも併せて説明
している美しい定理ですね。

猫
0580猫は淫獣 ◆ghclfYsc82 2010/01/29(金) 17:26:42
まあちょっとストークスの定理を念頭に置いてしまって行き過ぎましたかね。

猫
0581132人目の素数さん2010/01/31(日) 19:22:41
ヘルマンダーはよく怪物と言われますが、何かまつわる逸話みたいなものは
ありますか?
0582132人目の素数さん2010/02/26(金) 20:46:31
〔補題〕
複素係数の1変数代数方程式
 z^m + 納j=1,m] a(j)・z^(m-j) = 0,
の根は |z| ≦ 2・max{ |a(j)|^(1/j) ; j=1,2,・・・・,m} を満たす。

m次多項式の零点は、係数の 1/m ヘルダー連続となる。

   (金子 晃:「偏微分方程式入門」)

http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1256391891/564-568
0583132人目の素数さん2010/03/23(火) 21:39:19
958
0584132人目の素数さん2010/04/26(月) 00:26:12
〔問題41443〕
 x^2・y" -5xy' +8y = e^x,
の求め方を教えてくださいです。。。(SATY, 2010/04/16(Fri), 21:48:40)

http://www.crossroad.jp/cgi-bin/bbs/mathbbs/cbbs.cgi
0585132人目の素数さん2010/04/29(木) 20:36:32
関数U(x1,x2,…,xn)について、
オイラーの関係式
 x1*Ux1+x2*Ux2+…+xn*Uxn=αU (α:実数)
から、λ:任意の正数 に対する恒等式
 U(λ*x1,λ*x2,…,λ*xn)=λ^α*U(x1,x2,…,xn)
が導けるそうなんですがやり方がわかりません;
0586132人目の素数さん2010/04/29(木) 23:41:48
>>584
途中までしか、わかりませんでした・・・。
同じ場所で躓いていたならすみません。

まず
x^2・y" -5xy' +8y = 0・・・�@
を解きます。

x=exp(t)と置くと
y'=(dy/dt)(dt/dx)
=(dy/dt)exp(-t)

y''=((d^2y/dt^2)-(dy/dt))exp(-2t)

となって�@式に代入します。
すると
補助方程式で解ける形になり、一般解がy=C1 exp(2t)+C2 exp(4t)
となるので、
y=C1 x^2+C2 x^4

次に特殊解を求めるために定数変化法を使うのですが、

-exp(x)/2x^3とexp(x)/2x^5

の積分が出来なくて諦めました。
時間があるときに解きます。
0587132人目の素数さん2010/04/30(金) 00:04:53
>>585

V(λ; x1, …, xn)=U(λ*x1, …, λ*xn)
とおく. λに関する微分を ' であらわすと
オイラーの関係式から
V'=αλ^(-1)V
よって
(λ^(-α)V)'=λ^(-α)(V'-αλ^(-1) V)=0 (λ>0)
したがって
λ^(-α)V(λ; x1, …, xn)=1^(-α)V(1; x1, …, xn)
U で上式を書き直せば目的の結果を得る
0588132人目の素数さん2010/05/01(土) 05:49:04
http://www1.parkcity.ne.jp/yone/math/mathB01_09.htm
0589132人目の素数さん2010/05/01(土) 06:01:01
http://dione.shinshu-u.ac.jp/fujio/chapter_3.doc
0590132人目の素数さん2010/05/03(月) 07:37:03
>>587
解答して頂いて有難う御座います!
一行目の置き方がよく分かりません;
0591132人目の素数さん2010/05/04(火) 19:58:15
ベンゼンについて色々語ってるのはこのスレだったか
でも6年前の議論か
0592132人目の素数さん2010/05/09(日) 21:32:01
変分法の基本補題
u:有界閉区間[a,b]上連続な関数 とする
この関数が任意の関数φに対して、
  ∫[a,b] u(x)φ(x)dx=0
となるのは、u(x)≡0のときに限る

を証明したいんですがさっぱりわかりません。
どなたか教えてください
0593132人目の素数さん2010/05/09(日) 22:34:59
>>592
そんなゆるい仮定でいいなら楽勝だろ?

φ に u を代入したら終わり
0594132人目の素数さん2010/05/09(日) 23:01:38
>この関数が任意の関数φに対して、

がヒントだよね

Φ=1 u>0
=0 u<=0

だからさ。
0595こんなんじゃ駄目かね?2010/05/09(日) 23:13:31
>>592

φ(x) として、ディラックのδ函数タイプの函数をとれば良い。
例えば φ(x) = σ exp {(x-a)^2/σ^2} /√π
などを採る。これを使った積分値は σ→0 の極限では u(a) である。

任意の σ,a について積分がゼロとなるのは u(x)≡0 のときに限る
0596132人目の素数さん2010/05/09(日) 23:35:22
>>592
ん〜、φが任意だったらuがゼロじゃないといけないのは当然なんじゃ。。?

あえて証明したいなら…背理法とか?
まぁ思いつかんけどもw
0597132人目の素数さん2010/05/15(土) 20:19:11
すまん・・・誰かあほな俺にこの問題解説付きで教えてください(汗


次の微分方程式を解き、yをxの関数であらわせ
dy/dx=2*y/x x=1においてy=3
0598132人目の素数さん2010/05/15(土) 20:47:26
>>597

901 :132人目の素数さん:2010/05/15(土) 20:23:52
すまん・・・誰かあほな俺にこの問題解説付きで教えてください(汗


次の微分方程式を解き、yをxの関数であらわせ
dy/dx=2*y/x x=1においてy=3
0599132人目の素数さん2010/05/26(水) 11:46:29
>>582さん
すいません、金子 晃:「偏微分方程式入門」のどの辺に書いてあるのでしょうか?
0600132人目の素数さん2010/05/26(水) 13:49:40
y(x)=(7+2x^2)^(1/2) >>597

0601132人目の素数さん2010/05/26(水) 21:01:50
>>599
最後の付録じゃなかったっけ
0602132人目の素数さん2010/05/26(水) 22:48:40
>>597
y(x) = y( 1)・x^2,  (x≧0)
    = y(-1)・x^2,  (x≦0)
だから…
0603132人目の素数さん2010/05/27(木) 00:07:01
>>597

y dy/dx= 1/2 dy^2/dx=2 y^2/x-> dY/dx=4*Y/x->dY/Y= 4 dx/x

-->logY=4 log x +c -> Y==Cx^4 and C=9

-->y= 3x^2
0604132人目の素数さん2010/05/27(木) 22:50:18
>>603 はよくやる間違い
0605132人目の素数さん2010/06/01(火) 22:46:00
Wiener-Hopf法で、Kernel substitutionってのがあるけど、
代入するKernerl functionはどうやって選定するのでしょうか?
0606132人目の素数さん2010/06/01(火) 22:47:07
すまん、あげます。
0607132人目の素数さん2010/06/09(水) 00:53:47
(Cx^)
0608132人目の素数さん2010/06/28(月) 19:31:19
堤さんの本がどこにも売ってません。
在庫がある本屋さん、ご存じないですか?
0609132人目の素数さん2010/06/28(月) 20:27:00
>>608 ネットで少し調べたが、在庫なしかお取り寄せばっかりだな。
   まだどこかの書店や生協に並んでる可能性はあるが・・・
   図書館で借りてコピーしたほうがはやそうだな。
0610132人目の素数さん2010/07/02(金) 18:22:24
>>608名大生協にあるなwww 電話したら送ってくれるかもな
0611132人目の素数さん2010/07/02(金) 20:40:31
>>610
マジで置いてあるの?
0612132人目の素数さん2010/07/02(金) 22:54:39
>>611
マジだよ〜
少なくとも今日の夕方頃までは置いてあったよ!!
0613132人目の素数さん2010/07/06(火) 14:53:51
東京からじゃ、本代より新幹線代のほうが高くつくじゃん!
0614132人目の素数さん2010/07/06(火) 15:07:34
>>613取り寄せできなかったの?
0615132人目の素数さん2010/07/06(火) 15:36:46
堤さんの本ってそんなにいい本なんですか?
0616132人目の素数さん2010/07/06(火) 15:41:45
>>614
少なくともアマゾンでは不可でした。
0617132人目の素数さん2010/07/06(火) 16:40:35
>>616いやいや名大生協のことだよ〜
0618132人目の素数さん2010/07/16(金) 11:40:55
>> 608
神保町の古本屋街にありました。
が、定価よりめちゃ高かったので買いませんでした。
品薄なんですねー。
0619132人目の素数さん2010/07/27(火) 15:41:20
入手が容易なお勧めの書籍はなにかありますか。
講義はとれないけど、独学で勉強したいので。
0620132人目の素数さん2010/07/27(火) 16:20:55
>>619 定番はevansのじゃないのかな。
0621132人目の素数さん2010/07/29(木) 09:17:33
>>620
Partial Differential Equations
Lawrence C. Evans
ですか?入手容易でしたっけ?
0622132人目の素数さん2010/07/29(木) 09:20:19
偏微分方程式論―基礎から展開へ
堤 誉志雄
皆さんが言っている堤って上の本ですか?
シュレリンガー方程式に関して詳しいですよね?
0623132人目の素数さん2010/07/29(木) 10:16:33
>>621 amazonで買えるだろ。
0624132人目の素数さん2010/07/29(木) 10:32:34
日本語での定番なら溝畑があるだろ
0625132人目の素数さん2010/07/29(木) 10:35:54
最近復刊したね、それ。
前半のほうだけ読んだことあるけど、
名著と言われているだけの作品ではある。
専門の人から言わせると記号の表記が古臭いので
専攻するつもりならやめたほうがいいとか。
0626132人目の素数さん2010/07/29(木) 14:48:29
となると結局、よさげな本って、
やっぱり堤さんの本かなぁ。
でも、売ってないしなぁ。
古本屋だとめちゃ高いしなぁ。
0627132人目の素数さん2010/07/29(木) 19:23:41
なんか626の目的がよくわからんな
この手の本は関数解析の知識を具体的な方程式をいじりつつ養うノリだから
シュレディンガー方程式にこだわりがなけりゃオススメ本何冊かあるよ
例えば井川さんの偏微分方程式論入門なら波動方程式をいじりつつやってくれるし
流体になると非線形になるけど儀我さんの非線形偏微分方程式とか
金子さんの偏微分方程式入門は実例は掘り下げてなくて退屈だけど
道具としての関数解析をまとめた章があるから知識を得るには良いし
0628132人目の素数さん2010/07/31(土) 05:47:05
何で堤さんの本がいいと言っているかわかりませんが、
関数解析を用いてシュレディンガー方程式について書いてあって、
読みやすい文献を探しているのでしょうか?
0629132人目の素数さん2010/07/31(土) 09:03:44
tst
0630132人目の素数さん2010/07/31(土) 09:39:02
ヘルマンダーの4冊セットでも買って読めばいいんだよ
0631132人目の素数さん2010/07/31(土) 10:58:23
MITtvでみれば分かる。
0632132人目の素数さん2010/07/31(土) 20:53:34
MITtvって何ですか?
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